[科普中国]-交直流输电并联运行

简介

交直流输电并联运行是指两个交流电力系统之间既有交流输电线联网又有直流输电线相联而形成的交流输电与直流输电彼此并联的联网运行方式。交流输电和直流输电的起点，可以是在送端电网的同一点，也可以是不同地点，其终点往往是在受端电网的不同地点，也可以是同一点。这种输电方式，亦常称交直流混合输电。由于两个电力系统间有交流输电线相联，仍属同步联网，两个电力系统具有相同的频率。但在运行上却与纯交流联网有不同的特点1。

增设直流输电联网线路交直流并联联网运行，总是在先有交流输电线联网的情况下，后加直流输电线而形成的。先有直流后有交流的例子很少。当两个相距甚远的电力系统间已有交流输电联网而又需要增加联网的输电容量时，面临着增设同样的交流输电联网线路，还是增加直流输电联网线路的抉择问题。增设交流输电联网线路有三个问题需要考虑:

①若起点、落点均与原输电线不同，则存在环流问题;

②即使起落点均相同，也存在增大短路电流容量问题;

③新增输电线的输送容量必然受系统稳定、网络参数等因素的限制，不可能充分利用。

而增设直流输电联网线路不但可避免上述缺点，而且可用直流输电联网线路附加控制系统进行直流调制，能够抑制两个电力系统问的振荡。甚至还能增加原有交流输电联网线路的输送容量。因此，在技术经济比较中，增设直流输电联网线路方案，往往是有利的。

直流调制的原理直流调制的原理是在直流输电的控制系统中加入附加的直流调制器，从并联的交流输电联网线路下取得反映交流输电联网线路是否异常(如功率大幅度突变、振荡等)的信号，来调节控制直流输电线路的功率，使之快速吸收或补偿交流输电联网线路的功率过大或缺额，起到阻尼作用甲从而消除交流输电联网线路上的功率振荡和不稳定因素，并提高交流输电联网线路的输送容量2。

直流调制的效果直流调制的效果与整个系统的结构有关。一般地讲，直流输电联网线路的容量相对于与之并联的交流输电联网线路的容量(或被联系统的容量)的比例愈大，调制的效果愈好。此外，直流调制的效果也与其在系统中的位置以及调制器本身的设计参数有关。

直流调制的分类直流调制有大、小方式之分。大方式调制的目的在于提高交流输电联网线路的暂态稳定性，直流功率调制幅度达21%。采用大方式调制，直流换流装置应留有相应的裕度，因为换流器的过载能力很小。小方式调制在于提高交流输电联网线路的动态稳定性，抑制功率振荡，其直流功率调制幅度一般只有3%-11%。

直流调制的应用直流调制最早应用于加拿大的魁北克和新不伦斯维克两省之间的交直流并联联网工程中，效果良好。20世纪60年代中叶，美国西部的太平洋联络线双回500kV交流输电线投产后，连续于1968/1969/1970年在重负荷情况下产生低频振荡,1970年增设并联的±400kV, 1440 MW, 1372 km的直流输电联网线路后，采用了小方式直流调制措施，调制幅值为3%(±40Mw),起到了抑制低频振荡的作用，还使原来的交流输电联网线路的翰送容量由2100 MW增加到2500MW。这是目前应用最成功的实例3。